Nový výzkum týmu z Wu-chan University: Účinnost červených mini LED se zvýšila o 30 %

Tým Zhou Shengjuna na Wuhanské univerzitě nedávno vyvinul novou Schottkyho kontaktní vrstvu pro blokování proudu (SCBL), která může zlepšit difuzi proudu v aktivní oblasti a zlepšit účinnost extrakce světla z AlGaInP červené. Mini LED(ZÁVĚTŘÍ).

Výše uvedený diagram znázorňuje (a) strukturu zařízení a (b) výrobní proces založený na vertikální struktuře červeného světla AlGaInP. Mini LED s SCBL. (c) SCBL a (d) vertikální struktura červeného světla na bázi AlGaInP, pohled shora na mini LED, optickýmikroskopobrázky.

Vedoucí výzkumu Shengjun Zhou uvedl, že tým využil Schottkyho kontaktní vlastnosti mezi oxidem india a cínu (ITO) a p-GaP, stejně jako ohmické kontaktní vlastnosti mezi ITO a p-GaP+ k vytvoření SCBL, což bylo demonstrováno metodou přenosové délky.

Zhou Shengjun uvedl, že SCBL dokáže účinně zmírnit hromadění proudu kolem p-elektrody a podpořit rovnoměrnou difuzi proudu, čímž se zlepší účinnost extrakce světla u červených mini LED diod AlGaInP. Díky vylepšené difuzi proudu a extrakci světla vykazují mini LED diody se SCBL rovnoměrnější rozložení intenzity světla, vyšší optický výstupní výkon a vyšší externí kvantovou účinnost (EQE).

Červená mini LED dioda AlGaInP se široce používá jako důležitá součást plnobarevného osvětlení displeje díky vysokému jasu, nízké spotřebě energie a dlouhé životnosti.

Nicméně, shlukování proudu kolem p-elektrody vede k nerovnoměrnému rozložení proudu v aktivní oblasti. Navíc, protože většina fotonů generovaných v aktivní oblasti je absorbována nebo odražena neprůhlednou kovovou p-elektrodou, je účinnost extrakce světla (LEE) mini LED diody na bázi AlgainP nízká.

Aby se tento problém vyřešil, vědci zavedli technologii SCBL pro zlepšení difúze proudu a extrakce světla u mini LED diod na bázi AlgainP. Použitím Schottkyho kontaktů mezi ITO a P-mezírkou může SCBL zabránit hromadění proudu kolem p-elektrody. Proud je veden do aktivní oblasti přes vrstvu P-mezírka + ohmický kontakt, aby se zabránilo absorpci a odrazu světla neprůhlednou kovovou p-elektrodou.

Výsledky ukázaly, že externí kvantová účinnost (EQE) mini LED diody na bázi AlGaInP s použitím SCBL může být při proudu 20 mA zvýšena až o 31,8 % ve srovnání s mini LED diodou na bázi AlGaInP bez SCBL. Proto se očekává, že technologie SCBL bude v budoucnu použita pro hromadnou výrobu účinných červených mini LED diod na bázi AlgainP.

Za zmínku stojí, že tým Zhou Shengjun z Wuhanské univerzity zveřejnil také řadu nových výsledků výzkumu v oblasti LED. Například v oblasti hlubokých ultrafialových LED diod tým představil ultratenký tunelový přechod (26 nm) na bázi Alganu v hlubokých ultrafialových LED diodách, což zvýšilo účinnost elektrooptického převodu hlubokých ultrafialových LED diod o 5,5 %.

V oblasti mini LED diod tým vylepšil výkon modrých a zelených flipových mini LED čipů použitím distribuovaného Braggova reflektoru (DBR) s plným úhlem. Za podmínky vstřikovacího proudu 10 mA se optický výstupní výkon modrých a zelených mini LED diod založených na ITO/DBR zvýšil přibližně o 7,7 %, respektive 7,3 %.